离子色谱原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:丁明玉 田松柏

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-03-01

价格:38.0

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isbn号码:9787302041160

丛书系列:

图书标签:

• 离子色谱
• 色谱分析
• 分析化学
• 离子分析
• 环境监测
• 食品安全
• 化学分析
• 仪器分析
• 分离技术
• 实验室技术

现代分析化学前沿：分离技术与光谱解析 内容概要： 本书系统深入地探讨了现代分析化学领域中分离技术与光谱解析两大核心支柱的原理、方法、仪器及其在各个学科领域的实际应用。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为化学、材料科学、环境科学、生物医学工程等相关专业的学生、研究人员及行业工程师提供一本全面而深入的参考读物。内容涵盖了从基础理论构建到尖端技术应用的广泛范围，重点突出了高分辨分离技术、先进光谱表征手段以及多维联用技术的发展趋势。 --- 第一部分：分离科学的基石与发展 本部分聚焦于现代分离科学的基本原理和关键技术，为后续复杂体系的分析奠定理论基础。 第一章：分离过程的热力学与动力学基础 深入解析分离过程的驱动力——热力学平衡关系，包括分配系数、活度系数的确定。详细阐述了分离过程中的传质动力学，探讨了固定相与流动相之间相互作用的速率限制因素，如扩散、对流和反应速率。重点讨论了塔板理论的现代修正及有效性，解释了峰展宽现象的内在机制（范第姆特方程的现代解读）。 第二章：色谱分离技术的高级形态 本章超越传统液相和气相色谱的基础，专注于高分辨分离技术的进步。 2.1 超高效液相色谱（UHPLC）： 探讨了小粒径固定相的应用对效率和压力的影响，分析了UHPLC系统中的关键组件设计（如泵、进样器、检测器接口）如何适应高背压环境。对比了亚2微米颗粒色谱柱的性能优势及操作挑战。 2.2 尺寸排阻色谱（SEC/GPC）： 详细阐述了基于分子尺寸排阻的机理，重点分析了凝胶相的孔隙结构对分离结果的影响。讨论了聚合物分子量分布测定的关键校准方法，包括多角度激光散射（MALS）和折光率（RI）检测器的耦合应用，以实现绝对分子量测定。 2.3 亲和色谱与离子交换色谱的机制拓展： 侧重于生物分子分离中的选择性作用机制。亲和色谱部分详细分析了配体固定化技术、洗脱策略（pH、离子强度、竞争性抑制剂）对目标物回收率和纯度的影响。离子交换部分，探讨了表面电荷密度、离子交换容量与分离选择性的定量关系。 第三章：电驱动分离技术：电泳与毛细管电泳（CE） 本章聚焦于电场驱动下的高效分离方法。 3.1 毛细管电泳理论： 详细阐述了电渗透流（EOF）的产生机制及其对分离效率和分离模式的影响。对比了不同缓冲液体系（pH、添加剂）对电泳迁移率的影响。 3.2 关键CE模式： 深入解析了多种高级CE模式，包括： 微乳管内胶束电泳（MEEKC）： 讨论了表面活性剂胶束的形成与性质，及其作为中性分子伪固定相的作用原理。 等速电泳（CIEF）和等电聚焦（IEF）： 详细描述了利用载体两性电解质构建pH梯度以实现高分辨蛋白质等电点分离的过程，及其在蛋白质组学中的地位。 --- 第二部分：现代光谱解析技术：从基础到成像 本部分系统介绍了用于物质结构和成分分析的先进光谱技术，强调了仪器原理、数据解析和高分辨率表征能力。 第四章：分子结构光谱分析：振动与旋转光谱 本章侧重于探测分子内键合状态和三维结构信息的技术。 4.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）与拉曼光谱： 详细对比了两种技术的互补性，从分子振动模式选择定则出发，解析了它们在官能团识别中的优势。重点介绍表面增强拉曼散射（SERS）技术，分析了纳米金属表面等离激元共振增强的物理机制及其在痕量分析中的应用。 4.2 远红外光谱与微波光谱： 探讨了低能区激发对分子旋转和低频振动模式的解析能力，这些信息对于研究分子聚集体和晶格振动至关重要。 第五章：高能光谱与元素分析：X射线与光电子技术 本章聚焦于物质的元素组成、价态和电子结构分析。 5.1 X射线荧光（XRF）光谱： 深入解析了不同激发源（如同步辐射源、便携式XRF）对元素分析的适用性。重点讲解了波长色散型（WDS）和能量色散型（EDS）检测器的原理差异、检出限以及基体效应的校正方法。 5.2 X射线光电子能谱（XPS）： 详细阐述了XPS对化学环境和元素价态的敏感性。讨论了谱峰的化学位移现象及其在表面氧化还原态、键合类型确证中的应用。强调了氩离子溅射配合XPS进行深度剖析的技术流程。 5.3 X射线吸收近边结构（XANES）与扩展吸收边精细结构（EXAFS）： 阐述了这些软X射线技术如何提供局部原子结构信息（如配位数、键长、原子环境对称性），特别是在催化剂和纳米材料研究中的价值。 第六章：成像与微区分析技术 本章将分离或激发源与空间信息相结合，实现“在哪里”的分析。 6.1 质谱成像（MSI）： 系统介绍基质辅助激光解吸电离成像（MALDI-MSI）和电喷雾电离成像（DESI）的原理。重点分析了如何利用这些技术对生物组织切片中的脂质、蛋白质分布进行高空间分辨率的分子图谱绘制，以及数据处理中去卷积算法的应用。 6.2 激光诱导击穿光谱（LIBS）成像： 阐述了高能激光脉冲在样品表面产生等离子体，并通过分析等离子体发射光谱进行元素定性和定量的过程。讨论了脉冲整形和多通道光谱采集在提高复杂基体中多元素同步检测能力方面的进展。 --- 第三部分：多维联用分析与未来趋势 本部分探讨如何将分离和光谱技术结合，以解决日益复杂的实际样品分析挑战，并展望分析科学的未来方向。 第七章：色谱-光谱联用技术的集成与优化 强调了将高分离效能与高灵敏度、高选择性检测相结合的重要性。 7.1 液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）： 深入剖析了超高分辨四极杆离子阱和飞行时间（TOF）质量分析器在代谢物鉴定中的优势。讨论了数据依赖采集（DDA）和数据非依赖采集（DIA）在非靶向代谢组学中的应用策略，以及碎片信息在化合物结构解析中的作用。 7.2 气相色谱-质谱（GC-MS）的高级应用： 重点讨论了二维气相色谱（GC×GC）与高分辨质谱的耦合，及其在复杂石油化工样品或环境污染物中“分离度”和“峰容量”的指数级提升。 第八章：数据处理、人工智能与分析科学的未来 本章关注支撑现代分析的计算方法和未来发展方向。 8.1 分析数据的化学计量学： 介绍了主成分分析（PCA）、偏最小二乘法（PLS）等在处理高维光谱和色谱数据中的基础应用，用于模式识别、校正和定量分析。 8.2 人工智能在分析化学中的融合： 探讨了深度学习模型（如卷积神经网络 CNN）在自动识别复杂光谱峰、优化色谱条件、以及辅助高分辨质谱数据解析中的潜力与挑战。 8.3 过程分析技术（PAT）与微型化传感器： 展望了分析技术向生产过程和实时监测方向的转移，包括微流控芯片上的分离分析系统集成和便携式光谱传感器的开发趋势。 --- 目标读者： 化学、药学、生物工程、材料科学等领域的本科高年级学生、研究生、科研工作者以及从事质量控制和过程监测的工程师。 本书特色： 理论深度与实践广度并重： 不仅涵盖了经典理论的严谨推导，更紧密结合了当前主流仪器的操作细节与前沿应用案例。 强调交叉学科知识： 融合了物理化学、电子工程学和计算科学在现代分析仪器中的体现。 注重系统思维： 通过对分离和检测技术串联的讨论，培养读者解决复杂混合物分析问题的整体思路。

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这本书以一种非常独特且具有启发性的方式，打开了我对分析化学前沿的想象。它不仅仅是关于离子色谱的“是什么”，更是关于“为什么”和“如何”。我特别被书中关于仪器开发和最新技术进展的章节所吸引。从早期简单的电导检测，到如今高灵敏度的串联质谱联用，离子色谱仪器的发展历程被清晰地勾勒出来。书中对梯度洗脱在复杂样品分离中的应用，以及脉冲安培检测器在糖类、硫醇等分析中的独特优势，都让我眼前一亮。这些技术的进步，极大地拓展了离子色谱的应用范围，也对传统的分离分析理念提出了挑战。我一直认为，理论的突破往往源于技术的革新，而这本书恰恰展现了这一点。例如，书中关于二维离子色谱的介绍，将分离度提升到了一个新的高度，使得一些原本难以分离的复杂混合物也能获得清晰的谱图。这种对技术的深刻洞察，让我看到了离子色谱未来发展的无限可能。同时，书中还涉及到了一些较少被提及的应用领域，例如在新能源材料、生物传感器等领域的潜在应用，这让我开始思考，这项技术是否还能在更广阔的舞台上发光发热。

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这本书的内容着实让我大开眼界，我一直以为离子色谱只是一个相对小众的分离技术，没想到它的应用范围竟然如此之广。从水质分析中的阴阳离子测定，到食品安全领域中营养成分和有害物质的检测，再到环境监测中微量污染物的追踪，这本书都给出了详实而专业的介绍。特别让我印象深刻的是，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是通过大量的实际案例，生动地展示了离子色谱如何在科研和工业生产中发挥关键作用。例如，在环境监测部分，书中详细阐述了如何利用离子色谱分析大气中的酸雨成分，以及水中重金属离子的含量，这些信息对于理解环境问题并寻求解决方案至关重要。而且，书中对不同类型的检测器，如电导检测器、安培检测器、脉冲安培检测器等的原理和选择做了深入的分析，这对于我选择合适的方法进行实验非常有帮助。我一直对生物化学领域很感兴趣，书中关于氨基酸、核酸等生物分子分离的部分，也让我看到了离子色谱在生命科学研究中的巨大潜力。总的来说，这本书不仅是一本技术手册，更是一本探索科学应用边界的指南，让我对离子色谱这项技术有了全新的认识。

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这本书对于深入理解离子色谱的精髓，无疑具有里程碑式的意义。它并非一本简单的操作手册，而是一部关于科学思维的哲学探讨。书中对于“为什么”的追问，以及对“何为完美分离”的哲学思考，深深地打动了我。作者在阐述理论的同时，并没有回避其局限性，而是积极探讨如何克服这些挑战，例如通过多维色谱技术来应对复杂样品的挑战，或者通过联用技术来提高分析的选择性和灵敏度。我尤其欣赏书中关于数据处理和结果解释的严谨性。在信息爆炸的时代，如何从海量数据中提炼出有价值的信息，如何准确地解读色谱峰的意义，书中给出了深刻的见解。例如，对于共流出的峰，书中提供的多种鉴别方法，以及如何通过峰形和保留时间的细微差异来判断样品成分，都展现了作者深厚的学术功底。而且，书中对未来离子色谱技术发展趋势的展望，也让我受益匪浅。它指出了当前研究的热点和难点，为我今后的学习和研究方向提供了宝贵的启示。这不仅仅是一本书，更是一种思维的启迪，一种对科学探索的激励。

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对于我这个刚刚接触分析仪器领域的新人来说，这本书无疑是及时雨。它用一种非常易于接受的方式，将离子色谱这项看似高深的技术，分解成了一个个易于理解的组成部分。从仪器的基本结构，例如泵、进样器、色谱柱、检测器，到它们各自的工作原理，书中都做了循序渐进的讲解。我特别喜欢书中关于故障排除和日常维护的部分，这部分内容对于保证仪器的稳定运行和延长使用寿命至关重要。例如，书中详细列举了常见的流动相问题、柱堵塞问题、检测器信号异常等，并提供了相应的解决办法。这让我在实际操作中不再感到束手无策。而且，书中还为新手提供了如何从零开始建立一个离子色谱分析方法的详细步骤，包括样品准备、方法开发、条件优化、定性和定量分析等。这套系统性的指导，让我能够更快地掌握这项技术，并将其应用于我的学习和研究中。这本书就像一位耐心细致的老师，一步步地引导我，让我从理论到实践，都能够得心应手。

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读完这本书，我不得不说，它在方法学上的深入探讨令我受益匪浅。对于那些渴望掌握离子色谱核心技术的读者来说，这本书绝对是一份宝藏。作者从色谱分离的基本原理出发，逐步深入到离子交换、离子排阻、反相离子对等多种分离机制的详细解释。每一个概念的引入都伴随着清晰的图示和严谨的数学公式推导，这让复杂的理论变得易于理解。尤其是在样品前处理部分，书中列举了多种样品基质对分离结果的影响，并提供了相应的预处理策略，如固相萃取、液液萃取、沉淀法等。这对于避免样品基质干扰、提高分析灵敏度和准确性至关重要。我尤其欣赏书中对色谱条件优化的系统性论述，包括流动相组成、pH值、温度、流速等因素对分离度和保留时间的影响，以及如何通过实验设计来找到最佳条件。这些内容对于实际操作人员来说，无疑是宝贵的经验总结。此外，书中还对不同色谱柱的填料特性、孔径大小、官能团类型等进行了细致的比较，帮助读者根据分析对象选择最合适的色谱柱。这使得本书不仅仅是理论的堆砌，更是指导实践操作的实操指南。

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